半导体塑封模具模架设计

半导体二极管的切筋成型模具设计半导体二极管的切筋成型模具设计，这话一听，感觉挺复杂的对吧？大家不必被这几个字给吓着了，咱们从头慢慢聊，没啥难的。

要说到半导体二极管，你可能会觉得它跟我们日常生活关系不大，它真是每天都在默默为我们服务。

比如你家的手机，电脑，还有各种电器设备，里面都有它的身影。

那它是怎么运作的呢？说白了，半导体二极管就是一个“单向阀门”，电流只能通过它走一个方向。

嗯，听起来有点枯燥？放心，我马上带你了解背后的“硬核”东西。

半导体二极管要稳定工作，需要一个好“保护壳”，就像咱们的手机外壳一样，得有保护作用。

而这个“壳”呢，就是切筋成型模具。

你看，光是想象这个模具可能就让人觉得复杂无比，但其实它的原理并不难理解。

模具就像是一个“框架”，它帮助将原本乱七八糟的半导体材料，整整齐齐地整理好，按要求的形状成型。

为了让这些二极管能够更加稳定地运行，切筋成型模具就得经过精心设计。

说白了，好的模具设计能保证二极管的品质，避免它们出现“崩溃”现象，甚至影响整个电路的运行。

我们再从设计角度来看。

模具要做到精准，工艺要求特别高。

你想，二极管上的每个切口、每道筋线、每个角度，都是有标准的，得寸步不离，这样它才能完美地容纳二极管，确保电流不会乱窜。

就像你穿衣服，衣服不合身，走路都不舒服。

二极管也是一样，模具不精准，它工作起来可就像“脚踏风火轮”，不稳定了。

可问题来了，设计这一套系统不是单纯的画个图那么简单，要结合实际材料的特性，考虑到加工精度、温度变化等等，哪一个环节出了问题，后果可大了，可能就得重新来过，浪费的可不只是时间，还是资源。

你看，设计模具时，还有一个挑战，就是如何设计出一个既能提高效率，又能降低成本的方案。

嗯，怎么说呢？这个就像是打游戏里的高难度副本。

效率和成本，要平衡好才行。

如果一味追求精细，可能加工速度慢，成本高；但如果一味降低成本，可能质量上不去，后期的维护成本又会蹭蹭上涨。

所以说，这个模具的设计，既是考验技术的活儿，又是商业智慧的较量。

半导体封装模具的结构一、引言半导体封装模具是用于封装半导体芯片的重要工具。

它的结构设计和制造质量直接影响到封装工艺和封装效果。

本文将从结构角度介绍半导体封装模具的组成和功能。

二、半导体封装模具的基本结构半导体封装模具由上模和下模组成，上模和下模之间通过模具座进行固定。

上模和下模分别具有以下主要部分：1. 模具底座模具底座位于上模和下模之间，起到连接和固定的作用。

它通常由金属材料制成，具有足够的强度和刚性，以确保模具的稳定性和精度。

2. 封装腔体封装腔体是半导体封装模具的核心部分，用于容纳和定位半导体芯片。

封装腔体的形状和尺寸需根据芯片的封装要求进行设计，以确保芯片的正确安装和封装质量。

3. 导向柱和导向套导向柱和导向套用于定位上模和下模，保证二者的对准度。

导向柱通常位于下模上，导向套则位于上模上，二者配合使用可以确保模具在封装过程中的稳定性和精度。

4. 封装孔封装孔位于封装腔体的上方，用于放置封装材料，如封装胶水或封装胶片。

封装孔的形状和尺寸需根据封装材料和封装工艺的要求进行设计，以确保封装材料的均匀分布和封装效果的良好。

5. 排气孔排气孔位于封装腔体的侧壁或底部，用于排出封装过程中产生的气体。

排气孔的设计和布置需考虑到封装工艺中产生的气体量和排气速度，以确保封装过程中的气体不会对封装质量造成影响。

三、半导体封装模具的功能半导体封装模具的结构设计和制造质量直接决定了其功能的实现。

主要功能包括：1. 定位和固定芯片半导体封装模具通过封装腔体和导向柱、导向套的设计，能够准确地定位和固定芯片。

这可以确保芯片在封装过程中的正确安装和封装质量。

2. 控制封装材料的分布半导体封装模具通过封装孔的设计，能够控制封装材料的分布。

封装孔的形状和尺寸可以影响封装材料的流动路径和速度，从而实现封装材料的均匀分布和封装效果的良好。

3. 排除封装过程中的气体半导体封装模具通过排气孔的设计和布置，能够排除封装过程中产生的气体。

半导体产业景气的上升推动着国内电子封装技术的进步，中国的半导体制造业正慢慢进入成熟阶段，超高速计算机、数字化视听、移动通讯和便携式电子机器的火爆出现，直接带动芯片电子封装技术的进步。

芯片电子封装技术经历了好几代的变迁，从TO、DIP、SOP、QFP、BGA到CSP再到MCM，电子封装形式由传统的单芯片电子封装向多芯片电子封装形式转变。

电子封装形式的转变，导致电子封装模具应用技术不断提高，传统的单注射头电子封装模已满足不了电子封装要求。

模具结构由单缸模――多注射头电子封装模具――集成电路自动电子封装系统方向发展，下面就多注射头塑封模具的特点做一概括介绍。

1 与传统塑封模具性能对比多注射头塑封模与传统单缸模相比主要有以下优点：(1)采用等流长冲填，电子产品质量稳定单缸模具采用一个加料腔注射，树脂由近到远先后充填型腔、由于电子烧结环氧树脂须在高温高/压下在一定的时间范围内快速充满型腔，树脂在充填过程中由粘流态向玻璃态转变，流动性能逐渐变差，在流道末段的型腔压力损耗大，型腔内树脂成型条件恶劣、因此在远离加料腔的电子产品易出现气泡、气孔、注不满、金丝冲弯率超标等现象，模具成型工艺调整范围窄。

多注射头模具则可有效避免此现象，它采用多个加料腔同步注射，树脂同?r充填型腔，制品电子封装质量高，电子封装工艺稳定，成型工艺调整范围宽。

但多注射头模具需解决多个注射头同步工作时，因每个加料腔中树脂体积误差造成的冲填疏松问题，因为一般塑封料在打饼后重量误差为±0.2克, 如比重为2.0克/cm3,直径为φ13mm的小树脂其对应φ14mm的料筒在注射后，料筒中树脂残留将有1.3mm的高低差。

如果注射头设置为刚性结构则树脂体积多的料筒对应的型腔能充满，而树脂体积少的料筒对应的型腔则会出现电子产品疏松的问题，因此多注射头模具的每个注射头下一般设置弹簧或液压的缓冲机构以解决刚性注射问题。

(2)树脂利用率高多注射头模具流道短，流道截面积小，如果做同一种电子产品，相对传统单缸模具而言，则多注塑头模具使用树脂利用率高，可为客户节约成本。

SOT系列MGP模具研发浅谈汪宗华【摘要】半导体产业的发展直接带动芯片封装的技术进步,而传统的单缸注胶头模具也已经满足不了先进封装的要求,多缸注胶头模具应运而生.本文以SOT23制品塑模为例,谈谈多缸注胶头模具(MGP)结构与设计原理,从而推动集成电路模具发展.【期刊名称】《模具制造》【年(卷),期】2017(017)001【总页数】3页(P50-52)【关键词】集成电路;多缸注胶头;免预热;模盒结构;浇注系统;油缸【作者】汪宗华【作者单位】安徽中智光源科技有限公司技术开发部安徽铜陵244000【正文语种】中文【中图分类】TQ320.66半导体产业景气的上升推动着国内封装技术的进步，中国的半导体制造业正慢慢进入成熟阶段，超高速计算机、数字化视听、移动通讯和便携式电子机器的火爆出现，直接带动芯片封装技术的进步。

芯片封装技术经历了好几代的变迁，从TO、DIP、SOP、QFP、BGA到CSP再到MCM，封装形式由传统的单芯片封装向多芯片封装形式转变。

封装形式的转变，导致封装模具应用技术不断提高，传统的单注胶头封装模已满足不了封装要求。

模具结构由单缸模→多注胶头封装模具（MGP）→集成电路自动封装系统方向发展，下面就多注胶头塑封模具的特点做一概括介绍。

主要优点有：（1）单注胶头模具流道长、树脂固化时间不一样、在距料筒远的地方易产生气泡、气孔或注不满现象，多注胶头模具则可避免此现象。

（2）不需预热，减少固化时间，提高生产效率。

（3）流道均匀、浮动式注胶头可均匀传递压力，消除注射力不均衡现象。

（4）塑封树脂利用率高，制品封装质量高，封装工艺稳定。

（5）模具型腔模盒和注胶头组件可实现快换，便于易损件更换及维修。

以SOT23为例，谈谈多缸注胶头模具（MGP）结构与设计过程。

图1为SOT23引线框架图。

多缸注胶头塑封模具总体结构与传统结构作了较大改动。

上模主要由：上模盒、上模板、上中垫板、上隔热板、上垫板等零件组成。

一种高效节能半导体塑封模具解析袁威摘要：一种高效节能半导体塑封模具，上模模盒（8）内的上中心浇道板和下模模盒（9）的下中心浇道板形成封闭的腔体，上模模盒（8）与下模模盒（9）有胶道（24），胶道（24）是空心的管道，和流道25连通，胶道（24）通过流道（25）与集成元件穴（26）相联通；注塑头（4）与腔体联通；加料筒（31）内的流质树脂由注塑头通过胶道（24）经过流道（25）注入流质树脂。

本发明克服了现有技术浇道流程长，塑封产品气密性差、更换镶件和顶杆时复杂的不足，提供了一种密度大，装拆方便，塑封料浪费少，节约树脂15%至30%，提高了原料利用率的半导体塑封模具，能应用在IC封装领域。

关键词：高效节能半导体塑封模具1、技术领域：集成电路的封装设备2、背景技术：半导体集成电路封装模具是微电子封装生产必备的关键工艺设备，微电子工业的飞速发展对半导体封装模具的设计与制造提出了深层次的高新要求。

半导体封装模具业对模具的要求是：一是要求精加工模具，目前电子产品不断集成化、小型化，产品趋向高端，尺寸也越来越小，封装体越来越薄，这对封装要求越来越高，对模具精度要求很高。

塑封模工艺是半导体器件后工序生产中极其重要的工艺手段之一，一般应用单缸封装技术，其封装对象包括DIP、SOP、QFP、SOT、SOD、TR类分立器件以及片式钽电容、电感、桥式电路等系列产品。

多注射头封装模具MGP是单缸模具技术的延伸，是如今封装模具主流产品。

其采用多料筒、多注射头封装形式，优势在于可均衡流道，实现近距离填充，树脂利用率高，封装工艺稳定，制品封装质量好。

它适用于SSOP、TSS OP、LQFP等多排、小节距、高密度集成电路以及SOT、SOD等微型半导体器件产品封装。

3、技术核心：本发明克服了现有技术的不足，提供解决原料浪费和封装不合格的集成电路封装模具。

为解决上述的技术问题，采用以下技术方案：高效节能半导体塑封模具，上模板6固定有上模模盒系统8，下模板7固定有下模模盒9；齿轮齿条2连接在驱动转进板3上，并上下往复移动，转进板3上固定注塑头系统4；注塑头系统与下模模盒9的下中心浇道板联通；转进板3带动下模顶杆动力复位板10上下往复移动，动力复位板10通过机床复位杆穿过下模板7的下模顶杆动力杆11带动顶杆向上移动，顶出成型产品和浇道；上模顶杆复位动力系统12顶在上模底板13和上模模盒8之间，上模顶杆复位动力系统12带动上模顶杆向下移动，顶出成型产品和浇道；下模板7向上移动后，上模模盒8与下模模盒9贴合，其特征在于上模模盒8内的上中心浇道板和下模模盒9的下中心浇道板形成封闭的腔体，上模模盒8与下模模盒9内有胶道24，胶道24是空心的管道，和流道25连通，胶道24通过流道25与集成元件穴26相联通；注塑头4与腔体联通；加料筒31内的流质树脂由注塑头通过胶道24经过流道25注入流质树脂。

半导体封装模具模盒内主要部件材料选型摘要：通过对半导体封装模具模盒内的零件在不同工作环境和不同受力情况的分析，来合理的选用各零部件的材料，以达到模具的结构稳定性和提高模具的使用寿命。

关键词：环氧树脂；耐磨性；脱模性中图分类号：TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）10-0050-01半导体的封装模具是将芯片、金线以及引线框架一起用热固性环氧树脂保护起来的一种设备，该类模具一般250秒左右为一个开合模周期，每个周期根据封装制品类型的不同，可封装出几十甚至数千只成品，且模具上设置有加热装置，使模具长期处在180度左右的高温下工作，合模时的压力也根据封装制品的种类和数量的不同而有差异，一般合模工作压力在150吨至350吨之间，由于半导体元器件的特殊工作环境，要求其具有良好的电性能和散热能力，同时抗老化性、焊接性、抗压性等都要较高的要求，因此引线框架、环氧树脂等选型有较大的局限性，而半导体封装模具是一种低温热作、多腔位、热固性挤塑模具，其结构和材料选型等需要在满足模具相对狭窄的条件下使用，既要保证其稳定性，又要达到一定的使用寿命，还要结构轻巧，操作方便。

MGP模和AUTO模是目前市场上使用最为广泛的封装模具结构，本文主要针对其中的模盒部分的材料选型和热处理来做部分阐述。

1 半导体封装模具的工作环境及状态模盒部分是模具的核心部分，环氧树脂在这里完成软化，流动，成型，固化，制品脱模等过程，由于环氧树脂内含有硅粉等填料，流动的过程中对模具摩擦，产生热能，使模具表面慢慢磨损、氧化，特别是流道、浇口等狭窄的进料部位，磨损尤为严重，同时，模具为上下合模的方式运动，为保证合模的精度，每个模盒一般都设计四个方向的定位导向机构，用来防止上下模错位而导致的模面受损和制品上下腔体错位等缺陷，且模具长期在180度左右的高温和较高的压力下工作，模盒部分的零件需要满足以下的技术特点：1.1 加工特性良好半导体产品对外观要求非常严格，亚光面的产品需要外形粗糙度均匀一致，无表面异常凸起、花斑等现象，光面的产品需要产品表面平整无色差，这样在后续激光打标的步骤中才会使制品表面字迹清晰，不易擦花，因此对于封装模具，必须提高钢材纯净度和保证组织均匀，一般通过电渣重熔钢（ESR）或真空弧溶解法（VAR）的冶炼方法来实现，粉末冶金也可实现，但成本会提高，一般用在较为重要的镶件上。